准精冲与精冲工艺的优劣分析

文/杨世旭.嘉兴和新精冲科技有限公司

何为精冲

精冲技术是在原有冲压工艺基础上增加第三力源，精冲较普冲在平整性、垂直度方面的精度有很大提升，另外最大特色是冲压断面没有撕裂，具有光亮切断面的优势，工件具备模具几何形状的提升，所以精冲具有减少后续加工工序的优点，工艺示意图见图1。

图1 精冲工艺示意图

准精冲工艺

目前精冲工艺主要运用领域包含在汽车发动机、底盘、座椅调角器、医疗工具等各类几何精度要求较高的零件，图2 为汽车传感盘精冲零件。精冲设备目前全球两大厂商：瑞士Feintool 和日本Mori，但因价格昂贵，无形中提高了进入精冲行业的门槛，因此目前衍生出三类准精冲工艺思维：⑴以重复的修整方式达到精冲效果；⑵搭配普冲机外挂油压系统达到普冲转精冲效果；⑶模具设计时，在模座上添加第三力源的油压系统。

图2 汽车传感盘精冲零件

综合上述准精冲工艺思维来看，模具形式增加第三力源达到精冲的效果，此方式令模具费用大幅提高，设计加工成本增加，从成本的角度来看，此方式的模具设计成本居高不下，并不是最佳方案；以冲压重复修整方式，其精冲效果在精度上无法稳定，尤其在产品较厚的情况下会更加明显；而以普冲设备加装油压系统，虽然会增加设备整体的费用，但能有效地提高精冲的生产能力和效果。准精冲产品能达到的精度极限如表1 所示。

表1 准精冲产品精度极限表

以图3 某门锁件为例，零件要求：平面度、塌角、冲裁面光亮带、毛刺高度、孔倒角；使用精冲机成本高，效率低，工位不够；而使用准精冲机能达到产品要求，成本低，效率高。

图3 门锁件

精冲与准精冲的区别

准精冲属于无屑加工技术，是在普冲技术上发展起来的一种精密冲裁方法，能在一次冲压行程中获得比普冲零件尺寸精度高、冲裁面光洁、翘曲小且互换性好的优质精冲零件，并以较低的成本达到产品质量的改善。从表2 的对比数据中可以看到，以准精冲的工艺所制造出的产品在精度上可以呈现翻倍的提升，提供相对优越的工艺品质精度。

表2 三种冲压模式的对比

图4 为某典型零件，图例技术难点：⑴十字脚折弯，折弯区域需打薄；⑵孔打薄50%以上，孔径公差0.03mm；⑶孔位置度0.1mm(以沉头孔为基准)；⑷平面度0.06mm；⑸折弯脚脚高公差0.1mm。使用精冲工艺加工该零件，打薄比提升60%，断面放大图光亮带提升80%，见图5。采用准精冲工艺加工时，孔内光亮带提升100%，断面光亮带提升80%，见图6。

图4 典型零件图

图5 使用精冲工艺生产的零件

图6 使用准精冲工艺生产的零件

准精冲技术是在普冲机台的基础上进行改进，外附力源和精冲相同，具有三向力源。同时模具设计向精冲模靠拢(间隙、倒角)，可以进行大部分精冲零件的设计生产。准精冲机台由普冲机台向精冲改良，兼具双方的部分优势(平面度、位置度、剪断面、塌角等)。精冲机台受力源限制，模具工位受限，无法进行多工位的零件生产，而准精冲机台在普冲机台改良时考虑到了此问题，外附力源可以进行多工位模具的设计，但因其由普冲改良，又受其原先设备参数的限制，如床台尺寸的大小。图7 所示为准精冲冲床；图8 为液压泵加入冲床的设备；图9 为采用多工位方式生产的准精冲零件的料带信息，模具工步为26 步，模具长为1 米，模具机台为GLD260T。

京剧京剧曾称平剧，中国五大戏曲剧种之一，场景布置注重写意，腔调以西皮、二黄为主，用胡琴和锣鼓等伴奏，被视为中国国粹，中国戏曲三鼎甲“榜首”。京剧走遍世界各地，分布地以北京为中心，遍及中国，成为介绍、传播中国传统艺术文化的重要媒介。在2010 年11 月16 日，京剧被列入“世界非物质文化遗产代表作名录”。代表剧目：《贵妃醉酒》、《霸王别姬》等。

图7 准精冲冲床

图8 液压泵加入冲床

图9 采用多工位方式生产的准精冲零件料带信息

准精冲技术在20 年前开始运用在硬盘音圈马达中的零件产品上，硬盘音圈马达(VCM-Voice Coil Motor)精冲件为硬盘重要机构零件，其技术及尺寸精度要求相当的严谨，见图10。因为生产成本及客户季降等原因，原为精冲设备生产改进为准精冲机台生产，为精密生产制造能力带来相当大的提升。嘉兴和新精冲科技有限公司目前为世界三大硬盘制造商(希捷，迈拓，西数)的主要零件供应商。

图10 硬盘音圈马达

结束语

准精冲技术开发投入成本降低，其他技术特性上较精冲差异不大，冲压效率比精冲更高，尤其薄件部分，可运用范围产品形状复杂，工作站多，如图11、图12 所示，平板件、折弯件，汽车零件少许折弯部分都可达到理想效果，但不适合厚度超过4mm 的产品，若超过4mm，随着厚度的增加，精冲效果也会相应下降，因为普冲设备的结构设计及刚性不如精冲设备，还是有相当大的水平差异。

图11 0.75 ～3.5mm 的相关硬盘零件

图12 各种类型硬盘驱动支架